پروتکل چندکاربره گفت وگوی کوانتومی با قابلیت گسترش تعداد کاربران در زمان اجرا

گفت وگوی کوانتومی به نوعی از ارتباطات کوانتومی گفته می شود که در آن کاربران می توانند به صورت همزمان برای یکدگیر پیام ارسال کنند. اولین نمونه های پروتکل های گفت وگوی کوانتومی با مشکلات امنیتی نظیر نشت اطلاعات و آسیب پذیری هایی همچون دریافت و ارسال مجدد روبرو بودند. از این رو، پروتکل های متعددی ارائه شده که سعی در برطرف نمودن این نواقص دارند. با وجود این پیشرفت ها، گفت وگوهای کوانتومی همچنان با چالش هایی روبرو هستند. در حال حاضر، محدود بودن تعداد شرکت کنندگان و عدم امکان گسترش کاربران در زمان گفت وگو از جمله مهم ترین چالش های این نوع پروتکل ها محسوب می شود. در این پژوهش یک پروتکل گفت وگوی کوانتومی چندکاربره طراحی کرده ایم که چالش های فوق را برطرف نماید. پروتکل پیشنهادی حالت تعمیم یافته گفت وگوی کوانتومی است که در آن هر کاربر می تواند به صورت همزمان با کاربران دیگر ارتباط برقرار کند. تعداد کاربران شرکت کننده محدود نیست و به صورت پویا (یعنی بدون نیاز به راه اندازی مجدد پروتکل) نیز قابل تغییر است. بنابراین، در زمان اجرای پروتکل، یک کاربر می تواند گفت وگو را ترک کند و یا کاربری جدید می تواند به آن ملحق شود. ارتباط میان کاربران از طریق یک سرور نیمه صادق مرکزی برقرار می شود. بررسی های انجام شده نشان می دهد که پروتکل پیشنهادی نسبت به نشت اطلاعات مقاوم است. یعنی، هیچ کاربر غیرمجازی (حتی سرور مرکزی) نمی تواند به داده های خام مبادله شده میان افراد دسترسی پیدا کند.

multi-party quantum dialogue with the capability to expand the number of users at runtime

quantum dialogue is a type of quantum communication in which users can simultaneously send messages to each other. the earliest instances of quantum dialogue protocols faced security problems such as information leakage and were vulnerable to intercept and resend attacks. therefore, several protocols have been presented that try to solve these defects. despite these improvements, the quantum dialogue still faces some challenges. currently, the limited number of participants and the impossibility of expanding users during the conversation are among the most important challenges of this kind of protocol. in this research, we have designed a multi-user quantum dialogue protocol that solves the mentioned challenges. the proposed protocol is a generalized type of quantum dialogue in which users can communicate simultaneously. the number of participating users is not limited and can be changed dynamically (i.e. without the need to restart the protocol). it means that, during the execution of the protocol, a user can leave the conversation, or a new user can join it. communication between users is established through a central semi-trusted server. the investigations show that the proposed protocol does not have information leakage. in other words, no unauthorized entity (not even the intermediate server) can access the raw data exchanged between users.